检索结果-内蒙古大学图书馆

中国电机工程学报 2023年第2期43卷 770-778页

作者：林豪廖勇输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆市沙坪坝区400044

随着永磁同步电机(permanent magnet synchronous machine,PMSM)过载能力、功率密度和转矩密度的提高,磁路饱和程度加深且变化剧烈,其非线性限制电流环的动态性能并且降低控制器的鲁棒性。该文提出一种PMSM增益调度电流控制策略,基于以... 详细信息

随着永磁同步电机(permanent magnet synchronous machine,PMSM)过载能力、功率密度和转矩密度的提高,磁路饱和程度加深且变化剧烈,其非线性限制电流环的动态性能并且降低控制器的鲁棒性。该文提出一种PMSM增益调度电流控制策略,基于以微分电感为参数的非线性磁路饱和模型,设计小信号模型的线性内模控制器,根据电流调度变量插值成非线性控制,非线性耦合的消除保持非线性控制小信号化与线性内模控制的一致性,获得不同形式非线性积分的增益调度电流控制器。采用内模控制维持小信号系统相同的闭环特性,使得该非线性控制也具有相同的线性闭环特性,达到反馈线性化的效果,提高大范围工况的性能。通过仿真和实验验证控制器的有效性。

关键词：永磁同步电机非线性磁路饱和增益调度内模控制

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弱电网故障下新能源并网变换器的奇异摄动模型与暂态稳定性分析

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中国电机工程学报 2023年第2期43卷 454-465页

作者：张梓钦朱东海马玉梅邹旭东胡家兵康勇强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学) 湖北省武汉市430074

弱电网短路故障下新能源并网变换器易于暂态失稳,但由于并网系统表现高阶、非线性和强耦合等特征,其暂态稳定性分析十分困难。已有研究大多局限于单锁相环系统,即忽略电流控制动态的影响,无法充分反映并网变换器的暂态失稳机理。针对该... 详细信息

弱电网短路故障下新能源并网变换器易于暂态失稳,但由于并网系统表现高阶、非线性和强耦合等特征,其暂态稳定性分析十分困难。已有研究大多局限于单锁相环系统,即忽略电流控制动态的影响,无法充分反映并网变换器的暂态失稳机理。针对该挑战,该文同时考虑锁相环和电流环的控制动态,研究弱电网故障下并网变换器的暂态稳定性。首先,建立并网变换器接入弱电网的奇异摄动模型,将原高阶模型降阶简化为二个低阶的快、慢子系统。然后,分别采用李雅普诺夫第一法和第二法分析了快、慢子系统的稳定性,由此揭示了工作点、线路阻抗和控制参数等多重因素对暂态稳定性的影响规律,并给出一些参数优化设计的指导原则。最后,通过实验验证了分析结果的正确性。

关键词：弱电网并网变换器暂态稳定性奇异摄动模型李雅普诺夫稳定

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模拟雷击明火点燃松针燃料的实验研究

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工程热物理学报 2022年第3期43卷 840-845页

作者：张宏民乔艺骞唐珑坪陈海翔刘乃安张林鹤中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室合肥230026

雷击是森林火灾重要的诱因之一,然而当前对雷击引燃森林火灾的过程和机理研究十分有限。本文通过雷击火模拟实验台产生含“长连续电流”的模拟雷击电弧,对不同含水率的松针进行了点燃实验,分析了模拟雷击电弧明火点燃松针过程中火球的... 详细信息

雷击是森林火灾重要的诱因之一,然而当前对雷击引燃森林火灾的过程和机理研究十分有限。本文通过雷击火模拟实验台产生含“长连续电流”的模拟雷击电弧,对不同含水率的松针进行了点燃实验,分析了模拟雷击电弧明火点燃松针过程中火球的产生机理和演化过程。通过图像处理获取了点燃过程中火球最大高度和0.8~1.0 s期间火柱平均高度,揭示了模拟雷击电弧能量和燃料含水率对松针点燃的影响机制:模拟电弧能量通过影响初始可燃性气体的生成量影响火球火柱热反馈行为,进而影响模拟电弧点燃松针的概率;燃料含水率通过影响“火焰自维持阶段”燃料的吸热量影响松针的点燃结果。

关键词：森林火灾雷击火森林可燃物含水率点燃过程

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SiGe BiCMOS低噪声放大器激光单粒子效应研究

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物理学报 2024年第4期73卷 200-208页

作者：李培董志勇郭红霞张凤祁郭亚鑫彭治钢贺朝会西安交通大学核科学与技术学院西安710049 西北核技术研究院强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室西安710024

随着CMOS工艺的日益成熟和SiGe外延技术水平的不断提高,SiGe BiCMOS低噪声放大器(LNA)广泛应用于空间射频收发系统的第一级模块.SiGe HBT作为SiGe BiCMOS LNA的核心器件,天然具有优异的低温特性、抗总剂量效应和抗位移损伤效应的能力,然... 详细信息

随着CMOS工艺的日益成熟和SiGe外延技术水平的不断提高,SiGe BiCMOS低噪声放大器(LNA)广泛应用于空间射频收发系统的第一级模块.SiGe HBT作为SiGe BiCMOS LNA的核心器件,天然具有优异的低温特性、抗总剂量效应和抗位移损伤效应的能力,然而,其瞬态电荷收集引起的空间单粒子效应是制约其空间应用的瓶颈问题.本文基于SiGe BiCMOS工艺低噪声放大器开展了单粒子效应激光微束实验,并定位了激光单粒子效应敏感区域.实验结果表明,SiGe HBT瞬态电荷收集是引起SiGe BiCMOS LNA单粒子效应的主要原因.TCAD模拟表明,离子在CMOS区域入射时,电离径迹会越过深沟槽隔离结构,进入SiGe HBT区域产生电子空穴对并引起瞬态电荷收集.ADS电路模拟分析表明,单粒子脉冲瞬态电压在越过第1级与第2级之间的电容时,瞬态电压峰值骤降,这表明电容在传递单粒子效应产生的瞬态脉冲过程中起着重要作用.本文实验和模拟工作为SiGe BiCMOS LNA单粒子效应抗辐射设计加固提供了技术支持.

关键词： SiGe BiCMOS工艺低噪声放大器单粒子效应激光模拟实验 TCAD数值模拟 ADS电路模拟

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基于高通量磁控共溅射技术的非晶合金纳米摩擦学性能研究

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机械工程学报 2024年第15期60卷 185-193页

作者：曾鑫赖建平王驰袁小虎李丁骏余家欣西南科技大学制造过程测试技术教育部重点实验室绵阳621010 长寿命高温材料国家重点实验室德阳618000 东方电气集团东方汽轮机有限公司德阳618000

采用高通量磁控共溅射技术,制备了含不同成分的Pd-W-Si非晶合金库。采用纳米压痕、纳米划痕实验,探究了压入硬度(H)和弹性模量(E)对该非晶合金体系纳米摩擦学性能的影响。研究发现:(1)随着压入硬度和弹性模量的增大,划入深度(hs)整体呈... 详细信息

采用高通量磁控共溅射技术,制备了含不同成分的Pd-W-Si非晶合金库。采用纳米压痕、纳米划痕实验,探究了压入硬度(H)和弹性模量(E)对该非晶合金体系纳米摩擦学性能的影响。研究发现:(1)随着压入硬度和弹性模量的增大,划入深度(hs)整体呈相似的减小趋势,但相比于硬度,该趋势与弹性模量的关联性更强,即弹性模量更能反映非晶合金的抗划性能。这是因为剪切转变区(Shear transformation zone,STZ)体积与硬度、弹性模量均呈负相关,但STZ体积随弹性模量的变化具有比硬度更弱的波动性。弹性模量较大的非晶合金内部STZ体积越小,非晶结构中的变形单元越不容易被激活,在同载荷下的划入深度越浅,抗划性能越好;(2)弹性回复率(η)与硬度的关联性较弱,但与H/E的关联性较强,表现为弹性回复率随H/E的增大而增加。这是因为H/E值越大的非晶合金弹性吸收的能量越多,更容易发生弹性回复;此外,非晶合金的pile-up高度随着H/E值的增加而减小的现象,也在一定程度上促进了剪切带的自由滑动,从而促进材料弹性回复。这两方面因素综合致使高H/E值的非晶合金具有更高的弹性回复率和更好的耐磨性。

关键词：高通量非晶合金纳米摩擦学硬度弹性模量

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扰动波浪下考虑浮体变形的大型船型网箱响应分析

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船舶力学 2025年第4期29卷 560-570页

作者：王益厚付世晓许玉旺程天琥傅强上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海 200240 中国海洋工程装备技术发展有限公司上海 200011 上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海 200240 烟台中集来福士海洋工程有限公司山东烟台 264035

近年出现的大型船型网箱的长度接近四百米,在波浪中会出现明显的弹性变形,而作用在网衣和钢架上的水动力也会增加结构分析的复杂性.本文提出一种时域分析方法,用于计算大型船型网箱的运动和结构响应.首先将网箱的大型浮体离散为多模块刚... 详细信息

近年出现的大型船型网箱的长度接近四百米,在波浪中会出现明显的弹性变形,而作用在网衣和钢架上的水动力也会增加结构分析的复杂性.本文提出一种时域分析方法,用于计算大型船型网箱的运动和结构响应.首先将网箱的大型浮体离散为多模块刚体,模块间利用等效弹性梁连接,并考虑网衣和钢架等非线性因素的影响,在时域内建立考虑浮体变形的浮式网箱动力分析模型,其中浮体的辐射载荷通过直接施加附加质量和势流阻尼计算或者采用状态空间法求解,网衣和钢架载荷则考虑了大型浮体扰动产生的绕射波和辐射波影响,采用莫里森方程计算.结果发现:网衣和钢架水动力对网箱的截面动力响应有明显的影响,而网箱的截面弹性对网衣张力也有一定的影响,这可为大型船型网箱的结构分析和截面设计提供借鉴.

关键词：大型船型网箱弹性变形运动响应截面载荷网衣张力

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基于寄生电感优化的分立式SiC MOSFET器件压接封装方法研究

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中国电机工程学报 2023年第21期43卷 8478-8489页

作者：李辉朱哲研姚然王晓刘人宽余越赖伟输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆市沙坪坝区400044

现有沿用传统Si器件TO-247-3封装的分立式SiC MOSFET器件受限于键合线和平面换流回路,封装寄生电感偏大,增大器件高频工况下的开关损耗。对此,该文提出一种去键合线、具有垂直换流回路的低寄生电感分立式SiC MOSFET器件压接封装方法。首... 详细信息

现有沿用传统Si器件TO-247-3封装的分立式SiC MOSFET器件受限于键合线和平面换流回路,封装寄生电感偏大,增大器件高频工况下的开关损耗。对此,该文提出一种去键合线、具有垂直换流回路的低寄生电感分立式SiC MOSFET器件压接封装方法。首先,基于封装结构,评估现有TO-247-3分立式SiC MOSFET器件封装寄生电感的分布特性;其次,针对小尺寸SiC MOSFET芯片,设计具有U型栅极顶针和垂直换流回路的分立式压接封装结构,并利用磁场相消原理进一步降低功率回路寄生电感;再次,利用Pspice软件对SiC MOSFET器件开关行为建模,对比分析分立式压接封装与TO封装下SiC MOSFET器件的开关特性。最后,搭建电感钳位双脉冲测试平台进行实验验证。仿真和实验结果表明,在相同电流等级下,采用分立式压接封装结构的SiC MOSFET器件具有更低的封装磁场分布和更低的寄生电感,可以显著提升器件开关速度并降低开关损耗。

关键词： TO-247-3 压接封装 SiC MOSFET 分立器件寄生电感开关损耗

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基于控保结合的适配孤岛场景单相接地故障的新型距离保护方案

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中国电机工程学报 2023年第24期43卷 9509-9522页

作者：黎钊吴宇奇郑宇超肖澍昱魏繁荣李正天林湘宁强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学) 湖北省武汉市430074

受逆变电源在故障期间控制策略的影响,在孤岛场景下,适用于传统同步机电网中的现有提高距离保护抗过渡电阻能力方案的性能被劣化。该文首先介绍孤岛场景下逆变电源的工作模式和故障期间的传统控制策略,在此基础上,提出一种新型负序电压... 详细信息

受逆变电源在故障期间控制策略的影响,在孤岛场景下,适用于传统同步机电网中的现有提高距离保护抗过渡电阻能力方案的性能被劣化。该文首先介绍孤岛场景下逆变电源的工作模式和故障期间的传统控制策略,在此基础上,提出一种新型负序电压抑制策略。该控制策略与传统负序电流抑制策略相结合,实现在故障期间新能源场站侧负序支路的开路和储能侧母线端负序支路的短路;进一步,基于复合序网中的负序网络,推导单相接地故障下故障距离的求解方法。基于PSCAD/EMTDC的仿真结果表明,该方案具有较高的故障距离测量精度,可提升距离保护在单相接地故障下的抗过渡电阻能力。

关键词：控保结合距离保护抗过渡电阻孤岛电网逆变电源负序电流抑制负序电压抑制

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低抖动大气压空气电晕均压多间隙气体火花开关

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高压电器 2024年第2期60卷 178-183页

作者：黄超闫文博易爱平李高鹏陈正阁汪由胜柴童星西北核技术研究所激光与物质相互作用国家重点实验室西安710024

为了发展结构简单、便于维护的大功率气体火花开关,研制了大气压空气电晕均压多间隙气体火花开关,该开关采用电晕放电均压方式,由9个相同的间隙构成。利用有限元分析方法对9间隙电晕均压气体火花开关的电场进行了分析,发现适合长度的电... 详细信息

为了发展结构简单、便于维护的大功率气体火花开关,研制了大气压空气电晕均压多间隙气体火花开关,该开关采用电晕放电均压方式,由9个相同的间隙构成。利用有限元分析方法对9间隙电晕均压气体火花开关的电场进行了分析,发现适合长度的电晕针对开关主间隙的电场影响很小,且加载触发脉冲时可在中间间隙形成了强烈的畸变电场。在理论分析的基础上,开展了开关击穿特性研究,实验结果表明电晕均压有利于提升开关的稳定性,开关自击穿电压分散性降低,自击穿电压略微增大;同时多间隙开关实现了良好的触发导通,在工作电压60~85 kV(工作欠压比56.8%~80%)范围内,开关的击穿延时抖动均小于20 ns,当工作电压达到80 kV以上时,抖动可小于10 ns。文中设计的大气压空气电晕均压多间隙气体火花开关可用于直线脉冲变压器等脉冲功率系统,使用的基于电场模拟对电极结构进行优化的方法对设计其他类型的开关具有借鉴意义。

关键词：脉冲功率技术多间隙气体火花开关低抖动电压均压

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5G基站与区域综合能源系统的水–能耦合与协同

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中国电机工程学报 2023年第15期43卷 5903-5915页

作者：孙名轶赵霞武桢寓崔镜心输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆市沙坪坝区400044

优化基站(base station,BS)能量管理、加强基站与电网互动是降低5G基站运行成本、提升电网灵活性的有效方式。然而,现有“站–网”互动研究大多立足通信需求而忽略了电网约束。另一方面,水冷方案及其余热利用的引入使5G基站能量管理演... 详细信息

优化基站(base station,BS)能量管理、加强基站与电网互动是降低5G基站运行成本、提升电网灵活性的有效方式。然而,现有“站–网”互动研究大多立足通信需求而忽略了电网约束。另一方面,水冷方案及其余热利用的引入使5G基站能量管理演化为涉及基站、配电/水网、供热用户交互的水–能管理问题。为此,在5G规模化应用和综合能源系统背景下,研究水冷5G基站与区域电–水联合系统(integrated electricity-water system,IEWS)的协同调度问题。综合考虑基站休眠、余热利用及“水/能产消”特性,提出水冷5G基站的水–能模型及水/能需求响应模型,并进一步提出基站与区域IEWS的协同机制及3阶段调度方法。用2个算例验证了所提方法的有效性及其对降低IEWS、5G基站运行成本,促进风光消纳的积极作用。

关键词： 5G基站(BS) 综合能源系统(IES) 能量管理余热利用需求响应

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